Improving the electrophilicity of nitrogen on nitrogen-doped carbon triggers oxygen reduction by introducing covalent vanadium nitride

氮化钒 材料科学 氮化物 电催化剂 钒 共价键 掺杂剂 退火(玻璃) 兴奋剂 氧化钒 碳纤维 无机化学 化学工程 纳米技术 化学 物理化学 电极 复合数 有机化学 光电子学 冶金 图层(电子) 复合材料 工程类 电化学
作者
Shidong Li,Zechao Zhuang,Lixue Xia,Jiexin Zhu,Ziang Liu,Ruhan He,Wen Luo,Wenzhong Huang,Changwei Shi,Yan Zhao,Liang Zhou
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:66 (1): 160-168 被引量:22
标识
DOI:10.1007/s40843-022-2116-3
摘要

Nitrogen-doped carbon (NC) demonstrates great promise as an alternative electrocatalyst for the oxygen reduction reaction (ORR). The C atoms next to the N dopant have been identified as the exact active sites, and optimizing the electronic structure of N has a great effect on the activity. In this study, a novel VN@NC nanocomposite consisting of a vanadium nitride (VN) nanoparticle core and chainmail-like NC shell has been constructed via a simple physical mixing and annealing process. Benefiting from the unique core@shell nanowire structure and modulated electronic structure, the as-prepared VN@NC manifests an obviously promoted ORR activity (onset potential: 0.93 V) compared with pure NC and bulk VN. Specifically, incorporating VN induces charge transfer from N on NC to V in VN and increases the electrophilicity of N on NC, resulting in optimized adsorption to O-containing intermediates. VN@NC also manifests decent long-term stability (89% current density retention after a 40,000-s test). This finding highlights the significance of regulating the electronic structure of N in NC and provides a reliable strategy for constructing NC-based hybrid electrocatalysts.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
MOMO举报jinjinshan的求助涉嫌违规
刚刚
lihua发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
巫衣絮完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
Aurora完成签到,获得积分10
1秒前
栗子发布了新的文献求助10
1秒前
子衿发布了新的文献求助10
2秒前
痒痒硕鼠发布了新的文献求助10
2秒前
彭于晏的应助被玄铁地仁者采纳,获得10
3秒前
3秒前
abc完成签到,获得积分10
3秒前
隐形曼青的应助被Suimy采纳,获得10
4秒前
sanbuzhiwai发布了新的文献求助10
4秒前
太阳完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
darsting11发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
浏阳河发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
太阳发布了新的文献求助20
8秒前
碧蓝的垣完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
萤火虫发布了新的文献求助10
9秒前
欣喜发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海的应助被拓海予霖采纳,获得10
9秒前
小小旭呀发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
DJ完成签到,获得积分10
12秒前
无风完成签到 ,获得积分10
12秒前
岸边完成签到,获得积分10
12秒前
秤子发布了新的文献求助10
13秒前
xt发布了新的文献求助10
13秒前
zkyyy发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
2026-2030年中國基因檢測行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7825490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9351874
关于积分的说明 20563885
捐赠科研通 7418860
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3334792
关于科研通互助平台的介绍 2480139
邀请新用户注册赠送积分活动 2355304